الأستيل كولين هو ناقل كيميائي ينقل الإشارات عبر المشابك العصبية في الجهاز العصبي. كان أول ناقل عصبي يتم اكتشافه، ولا يزال أحد أكثر النواقل العصبية تنوعًا.

عند الوصلة العصبية العضلية، يُحفز هذا المركب انقباض العضلات. وفي الدماغ، يدعم الانتباه والتعلم والذاكرة؛ ويُعدّ الفقدان التدريجي للخلايا العصبية المنتجة للأستيل كولين سمة مميزة لمرض الزهايمر. وفي الجهاز العصبي اللاإرادي، يُبطئ نبضات القلب ويُحفز عملية الهضم. وتسمح أنواع مختلفة من المستقبلات - النيكوتينية والمسكارينية - للجزيء نفسه بإحداث تأثيرات مختلفة تبعًا لنوع النسيج.

يمكن للأدوية التي تزيد من مستويات الأستيل كولين، مثل تلك المستخدمة في المراحل المبكرة من علاج مرض الزهايمر، أن تُحسّن الأعراض الإدراكية بشكل طفيف. أما الأدوية التي تُثبّط إنتاجه، بما في ذلك بعض مضادات الهيستامين ومضادات الاكتئاب، فقد تُسبب جفاف الفم، وتشوش الرؤية، وضعف الذاكرة. ويمنع السم الذي تُنتجه بكتيريا كلوستريديوم بوتولينوم إطلاق الأستيل كولين، وبالتالي يُسبب شللاً في العضلات؛ ويُستخدم هذا السم بجرعات مُحددة لأغراض طبية وتجميلية.

يوضح الأسيتيل كولين كيف يمكن لمادة كيميائية واحدة أن تخدم كلاً من أبسط الحركات الحركية وأكثر العمليات العقلية تعقيداً.